Name: a method for generating pulmonary neutrophilia using aerosolized lipopolysaccharide
Uploaded: 2014-12-15T13:00:00
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Gostaríamos de agradecer a Kerstin Thim (AstraZeneca, Lund, Suécia), Benita Dahlberg e Dr. Anders Eklund (Karolinska Institutet, em Estocolmo, Suécia), bem como Dr. Martin Stampfli (Universidade McMaster, Hamilton, ON, Canadá) para obter assistência hábil e conselhos de especialistas.

Os estudos com animais foram aprovados pelo comitê de ética bem-estar animal do Norte Estocolmo. Os procedimentos experimentais foram realizados em conformidade com a lei sueca. 1. Gerando um LPS Aerosol <ol><li> Dissolve-se 0,5 g purificado P. aeruginosa LPS em 50 ml de solução salina estéril com agitação suave e verificar dissolução. Dilui-se 1 ml de LPS dissolvidos em 9 ml de solução salina estéril, a uma concentração final de 1 mg / ml. Proteger da luz com papel ...

<ol>
	<li>King, J. D., Kocincova, D., Westman, E. L., Lam, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review:+Lipopolysaccharide+biosynthesis+in+Pseudomonas+aeruginosa.">Review: Lipopolysaccharide biosynthesis in Pseudomonas aeruginosa.</a> Innate Immun. 15, 261-312 (2009).</li><li>Grommes, J., Soehnlein, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+neutrophils+to+acute+lung+injury.">Contribution of neutrophils to acute lung injury.</a> Mol Med. 17, 293-307 (2011).</li><li>Pesci, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inflammatory+cells+and+mediators+in+bronchial+lavage+of+patients+with+chronic+obstructive+pulmonary+disease.">Inflammatory cells and mediators in bronchial lavage of patients with chronic obstructive pulmonary disease.</a> Eur Respir J. 12, 380-386 (1998).</li><li>Hoogerwerf, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+Inflammation+Induced+by+Lipoteichoic+Acid+or+Lipopolysaccharide+in+Humans.">Lung Inflammation Induced by Lipoteichoic Acid or Lipopolysaccharide in Humans.</a> Am. J. Respir. Crit. Care Med. 178, 34-41 (2008).</li><li>Scheuchenzuber, W. J., Eskew, M. L., Zarkower, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+humoral+responses+to+Escherichia+coli+and+sheep+red+blood+cell+antigens+introduced+via+the+respiratory+tract.">Comparative humoral responses to Escherichia coli and sheep red blood cell antigens introduced via the respiratory tract.</a> Exp Lung Res. 13, 97-112 (1987).</li><li>Asti, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipopolysaccharide-induced+lung+injury+in+mice.+I.+Concomitant+evaluation+of+inflammatory+cells+and+haemorrhagic+lung+damage.">Lipopolysaccharide-induced lung injury in mice. I. Concomitant evaluation of inflammatory cells and haemorrhagic lung damage.</a> Pulm Pharmacol Ther. 13, 61-69 (2000).</li><li>Brand, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Total+deposition+of+therapeutic+particles+during+spontaneous+and+controlled+inhalations.">Total deposition of therapeutic particles during spontaneous and controlled inhalations.</a> Journal of pharmaceutical sciences. 89, 724-731 (2000).</li><li>Liu, F., Li, W., Pauluhn, J., Trubel, H., Wang, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipopolysaccharide-induced+acute+lung+injury+in+rats:+comparative+assessment+of+intratracheal+instillation+and+aerosol+inhalation.">Lipopolysaccharide-induced acute lung injury in rats: comparative assessment of intratracheal instillation and aerosol inhalation.</a> Toxicology. 304, 158-166 (2013).</li><li>Skerrett, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+the+type+1+TNF+receptor+in+lung+inflammation+after+inhalation+of+endotoxin+or+Pseudomonas+aeruginosa.">Role of the type 1 TNF receptor in lung inflammation after inhalation of endotoxin or Pseudomonas aeruginosa.</a> American Journal of Physiology - Lung Cellular and Molecular Physiology. 276, L715-L727 (1999).</li><li>Roos, A. 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F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proteinase-Activated+Receptor-1,+CCL2+and+CCL7+Regulate+Acute+Neutrophilic+Lung+Inflammation.">Proteinase-Activated Receptor-1, CCL2 and CCL7 Regulate Acute Neutrophilic Lung Inflammation.</a> American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. , (2013).</li><li>Korkmaz, B., Horwitz, M. S., Jenne, D. E., Gauthier, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Neutrophil Elastase, Proteinase 3, and Cathepsin G as Therapeutic Targets in Human Diseases. Pharmacological Reviews. 62, 726-759 (2010).</li><li>Bafadhel, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+Exacerbations+of+COPD:+Identification+of+Biological+Clusters+and+Their+Biomarkers.">Acute Exacerbations of COPD: Identification of Biological Clusters and Their Biomarkers.</a> Am. J. Respir. Crit. Care Med. , 201104-200597 (2011).</li><li>Hurst, J. R., Perera, W. R., Wilkinson, T. M. A., Donaldson, G. C., Donaldson, G. C., Wedzicha, G. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systemic+and+Upper+and+Lower+Airway+Inflammation+at+Exacerbation+of+Chronic+Obstructive+Pulmonary.">Systemic and Upper and Lower Airway Inflammation at Exacerbation of Chronic Obstructive Pulmonary.</a> Am. J. Respir. Crit. Care Med. 173, 71-78 (2006).</li><li>Rabe, K. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+Strategy+for+the+Diagnosis,+Management,+and+Prevention+of+Chronic+Obstructive+Pulmonary+Disease:+GOLD+Executive+Summary.">Global Strategy for the Diagnosis, Management, and Prevention of Chronic Obstructive Pulmonary Disease: GOLD Executive Summary.</a> Am. J. Respir. Crit. Care Med. 176, 532-555 (2007).</li></ol>

Em aerossol de LPS gera uma resposta inflamatória nas vias aéreas, caracterizada por neutrófilos na submucosa epitelial, espaços circundantes as vias aéreas de condução, bem como os espaços alveolares. Isto é, em conjunto com o aumento do conteúdo de proteína total na LBA, indicativo de perda de plasma, representativo da patologia da lesão pulmonar aguda. Como LPS induz uma inflamação estéril, a reacção é independente da resposta imune adaptativa, e existem limitações para a relevância para infecç?...

O lipopolissacárido (LPS) é um componente da parede celular de bactérias gram-negativas 1. Desafio ao LPS é um modelo bem documentado da lesão pulmonar aguda, uma síndroma caracterizada por inflamação e edema agudo neutrofílica 2. Além disso, a neutrofilia pulmonar é também uma característica da doença pulmonar obstrutiva crónica (DPOC) 3, e provocação com LPS em seres humanos tem sido utilizado para modelar as exacerbações da DPOC 4. Assim, modelos experimentais de exposição LPS são clinicamente relevantes e ferramentas valiosas para entender a patologia humana. O objetivo da administração pulmonar de LPS aerossol descritas aqui é gerar uma resposta inflamatória neutrofílica na condução e vias respiratórias, sem envolvimento sistêmico. Várias técnicas de provocação com LPS foram descritos anteriormente. Injecção intra-venosa do LPS é a via de administração mais utilizada. Embora esta técnica é facilmente acessível, tele dano primário é para o endotélio, com destruição secundário do epitélio pulmonar após a migração de neutrófilos para o pulmão. A administração intra-venosa também induz inflamação sistémica 2, o que pode complicar o quadro clínico em modelos animais. Inflamação sistémica está em contraste não observados com a administração intra-traqueal. Esta técnica, no entanto, é trabalhoso e requer anestésicos, bem como treinamento considerável 5, 6. Além disso, a deposição pulmonar por esta via de administração é dependente de respiração 7. Assim, a deposição pulmonar é afectada pela profundidade da anestesia necessários para a administração intra traqueal e variável deposição nas vias aéreas pode ser observada. Em contraste, a administração pulmonar com LPS requer o mínimo de formação de aerossol, e pode ser facilmente conseguido com um grande número de animais com pouca ou nenhuma variação entre indivíduos 5, 8.Um estudo recente confirmou que o fornecimento de aerossol é superior a via intra-traqueal em relação à deposição, e que doses mais pertinentes do LPS induzir inflamação neutrofílica com este modelo 8. Estudos anteriores demonstraram que a desafio aerossolizado Psuedomonas aeruginosa LPS gera uma resposta inflamatória significativa no lúmen das vias aéreas e do parênquima pulmonar, incluindo os espaços alveolares 9, 10. A inflamação é caracterizada pela predominância de neutrófilos e presença de edema pulmonar, e pode, assim, ser usado para endereçar patogénese da lesão pulmonar aguda e ganhar conhecimento adicional sobre os mecanismos que contribuem para a patologia da doença.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:931px;" width="929">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:307px;">Name of the material/equipment&#160;</td>
			<td style="width:244px;">Company</td>
			<td style="width:145px;">Catalog number</td>
			<td style="width:235px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:307px;">Purified Pseudomonas aeruginosa LPS&#160;</td>
			<td style="width:244px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td style="width:235px;">Harmful. Recomended purification. LPS purified from other bactria may be used.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Pari LC sprint star nebulizer</td>
			<td style="width:244px;">PARI Respiratory Equipment Inc.&#160;</td>
			<td style="width:145px;">023G1250</td>
			<td style="width:235px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:307px;">TSI mass flowmeter 4040</td>
			<td style="width:244px;">TSI</td>
			<td style="width:145px;">4040</td>
			<td style="width:235px;">Alternative product from supplier may be used.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Saint-Gobain 15.9 mm Tygon tube</td>
			<td style="width:244px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:145px;">Z685704</td>
			<td style="width:235px;">Recomended brand.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:307px;">Plexiglas boxes with removable lids</td>
			<td style="width:244px;">Custom built</td>
			<td style="width:145px;">N/A</td>
			<td style="width:235px;">150 x 163 x 205 mm (a 2 mm hole on the side).&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">3M Half Facepiece Reusable Respirator</td>
			<td style="width:244px;">3M</td>
			<td style="width:145px;">7503</td>
			<td style="width:235px;">Recomended brand.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">3M Advanced Particulate Filters (P100)&#160;</td>
			<td style="width:244px;">3M</td>
			<td style="width:145px;">2291</td>
			<td style="width:235px;">Recomended brand.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Sissors</td>
			<td style="width:244px;">VWR</td>
			<td style="width:145px;">233-1104</td>
			<td style="width:235px;">Preferred scissors may be used.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Forceps&#160;</td>
			<td style="width:244px;">VWR</td>
			<td style="width:145px;">232-1313</td>
			<td style="width:235px;">Preferred forceps may be used.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Intramedic PE50 polyethylene tube</td>
			<td style="width:244px;">BD</td>
			<td style="width:145px;">427411</td>
			<td style="width:235px;">Recomended brand.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Ethicon 2-0 Perma-hand silk tread&#160;</td>
			<td style="width:244px;">VWR</td>
			<td style="width:145px;">95056-992</td>
			<td style="width:235px;">Recomended brand.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">26 &#189;&#160; gage needle&#160;</td>
			<td style="width:244px;"></td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td style="width:235px;">Alternative suppliers exist.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">1 mL BD slip-tip syringe, non-sterile</td>
			<td style="width:244px;">BD</td>
			<td style="width:145px;"><a href="http://catalog.bd.com/bdCat/viewProduct.doCustomer?productNumber=301025">301025</a></td>
			<td style="width:235px;">Alternative suppliers exist.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:307px;">60 mL BD Luer-Lok syringe, non-sterile, polypropolene&#160;</td>
			<td style="width:244px;">BD</td>
			<td style="width:145px;">301035</td>
			<td style="width:235px;">Alternative suppliers exist.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Fluka Hematoxylin-Eosin</td>
			<td style="width:244px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:145px;">3972</td>
			<td style="width:235px;">Alternative suppliers exist.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">T&#252;rk&#39;s solution</td>
			<td style="width:244px;">Merck Millipore</td>
			<td style="width:145px;">109277</td>
			<td style="width:235px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Table top centrifuge</td>
			<td style="width:244px;"></td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td style="width:235px;">Alternative manufacturers exist.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Cytospin 4 cytocentrifuge</td>
			<td style="width:244px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:145px;">A78300003</td>
			<td style="width:235px;">Alternative centrifuge can be used.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">HEMA-3 stat pack</td>
			<td style="width:244px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:145px;">23-123-869</td>
			<td style="width:235px;">Alternative staining kits exists.</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:307px;">Formalin solution, neutral buffered, 10%</td>
			<td style="width:244px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:145px;">HT501128&#160;</td>
			<td style="width:235px;">Alternative suppliers exist.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a method for generating pulmonary neutrophilia using aerosolized lipopolysaccharide

A lesão pulmonar aguda (LPA) é uma doença grave, caracterizada por neutrofilia alveolar, com opções limitadas de tratamento e alta mortalidade. Modelos experimentais de ALI são fundamentais para melhorar a nossa compreensão da patogênese da doença. O lipopolissacárido (LPS) derivadas a partir de bactérias gram positivas induz inflamação neutrofílica nas vias aéreas e do parênquima pulmonar de ratos. Administração pulmonar eficaz de compostos, tais como LPS é, no entanto, difícil de alcançar. Na abordagem aqui descrita, a administração pulmonar em ratinhos é obtido por desafio com aerossol Pseudomonas aeruginosa LPS. LPS foi dissolvido em aerossol através de um nebulizador conectado ao ar comprimido. Os ratinhos foram expostos a um fluxo contínuo de aerossol de LPS numa caixa de plexiglas durante 10 minutos, seguido de 2 minutos após o condicionamento de aerossol foi descontinuado. Entubação traqueal e subsequente lavagem broncoalveolar, seguido por perfusão de formalina foi realizada próximo, o que permite a caracterização do p estérilinflamação ulmonar. Aerosolized LPS gera uma inflamação pulmonar caracterizada por neutrofilia alveolar, detectado no lavado bronco-alveolar e pela avaliação histológica. Esta técnica pode ser configurado com um custo pequeno, com poucos aparelhos, e exige treinamento e experiência mínima. O sistema de exposição pode, portanto, ser realizado rotineiramente em qualquer laboratório, com o potencial de melhorar a nossa compreensão da patologia pulmonar.

Desafio para aerossol P. aeruginosa LPS geralmente produz uma resposta inflamatória marcado no lúmen das vias aéreas e do espaço alveolar, caracterizado por uma predominância de neutrófilos em ambos os pontos de tempo precoces e tardios. Aerosolized LPS induz neutrophilia pulmonar C57BL / 6BY e BALB / c foram expostos a aerossol P. aeruginosa LPS ou veículo sozinho e neutrófilos foram enumerados no LBA. O número total de células no FLBA d...

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A Method for Generating Pulmonary Neutrophilia Using Aerosolized Lipopolysaccharide

Um método para gerar Pulmonar Neutrofilia Usando Aerosolized Lipopolysaccharide

Descreve-se um método para a indução de inflamação pulmonar neutrofílica desafio por aerossol para lipopolissacarídeo por nebulização, para modelar a lesão pulmonar aguda. Além disso, também são descritas as técnicas cirúrgicas básicas para isolamento pulmonar, intubação traqueal e lavado bronco-alveolar.

Acute lung injury (ALI) is a severe disease characterized by alveolar neutrophilia, with limited treatment options and high mortality. Experimental models ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

A Method for Labeling Vasculature in Embryonic Mice

Um método para Etiquetagem Vascularização no embrião do rato

The establishment of a functional blood vessel network is an essential part of organogenesis, and is required for optimal organ function. For example, in ...

Imunologia e Infecção

Diagnosing Pulmonary Tuberculosis with the Xpert MTB/RIF Test

Diagnóstico da tuberculose pulmonar com o teste Xpert MTB / RIF

Tuberculosis (TB) due to Mycobacterium tuberculosis (MTB) remains a major public health issue: the infection affects up to one third of the world ...

Peptide:MHC Tetramer-based Enrichment of Epitope-specific T cells

Péptido: Enriquecimento tetrâmero com base MHC das células T específicas para epitopos

A  basic necessity for researchers studying adaptive immunity with in vivo experimental models is an  ability to identify T cells based on their T cell ...

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Cecal ligadura e punção induzida Sepsis como um modelo para estudar a autofagia em Ratos

Experimental sepsis can be induced in mice using the cecal ligation and puncture (CLP) method, which causes polymicrobial sepsis. Here, a protocol is ...

Selective Harvesting of Marginating-pulmonary Leukocytes

Colheita seletiva de Marginating-pulmonar Leucócitos

Marginating-pulmonary (MP) leukocytes are leukocytes that adhere to the inner endothelium of the lung capillaries. MP-leukocytes were shown to exhibit ...

Two-photon Intravital Imaging of Leukocytes During the Immune Response in Lipopolysaccharide-treated Mouse Liver

Imagem de Intravital dois fotões de leucócitos durante a resposta imune em fígado de rato lipopolissacarídeo-tratados

Sepsis is a type of severe infection that can cause organ failure and tissue damage. Although the mortality and morbidity rates associated with sepsis are ...

Generating Recombinant Avian Herpesvirus Vectors with CRISPR/Cas9 Gene Editing

Geração de vetores recombinantes Herpesvirus aviária com CRISPR/Cas9 Gene edição

Herpesvirus of turkeys (HVT) is an ideal viral vector for the generation of recombinant vaccines against a number of avian diseases, such as avian ...

Co-immunoprecipitation Assay for Studying Functional Interactions Between Receptors and Enzymes

Co-imunoprecipitação ensaio para estudar interações funcionais entre receptores e enzimas

Receptor-associated enzymes are the major mediators of cellular activation. These enzymes are regulated, at least in part, by physical interactions with ...

Novel Protocol for Generating Physiologic Immunogenic Dendritic Cells

Novo protocolo para a geração de células dendríticas imunogênicas fisiológicas

Extracorporeal photochemotherapy (ECP) is a widely used cancer immunotherapy for cutaneous T cell lymphoma (CTCL), operative in over 350 university ...